高层建筑结构设计规程大全11篇

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篇（1）

1前言

由于复杂高层与超高层建筑建设难度相对较大，为保证人们居住的安全性，相关建筑结构设计人员就应该以提高建筑结构安全性为主要目标，找出更有利于高层建筑建设的结构设计措施，从而在促进建筑行业发展的同时，保证复杂高层与超高层建筑建设能够具有合理性、抗震性，提高人们居住的舒适度与安全性。

2高层建筑整体结构设计特点

高层建筑整体结构设计特点主要体现在以下几方面：一是由于高层建筑相对较高，建筑水平荷载对建筑整体会产生一定的竖向轴应力，并在水平上受到自然灾害、风力等因素影响。因此在设计高层建筑整体结构时，除需要考虑到建筑竖向荷载外，也应该深入考虑到建筑水平荷载。二是由于高层建筑顶部压力相对较大，建筑在后期使用过程中，会出现轴向变形的问题，从而影响建筑梁弯距。因此为了保证高层建筑整体安全性，在结构设计时就应该加强对建筑梁弯矩的重视，避免发生高层建筑轴向变形问题[1]。三是对高层建筑整体抗震性的要求。高层建筑在设计过程中应该重视其结构延性，保证高层建筑能够更好的抵抗地震灾害，从而保证居住人们的生命安全。

3复杂高层与超高层建筑结构设计要点

3.1提高对建筑结构设计的重视，优化结构设计方案

复杂高层与超高层建筑结构设计方案直接决定了建筑结构后期应用的安全性。基于此，在进行结构设计时，相关人员就应该提高对建筑结构设计的重视，从而能够结合建筑工程周围实际情况，优化已经研制出的结构设计方案。首先，复杂高层与超高层建筑结构设计人员应该重视概念设计，在前期设计阶段需要坚持结构设计规则性、整体均衡性等原则，保证建筑结构各个部分都能够发挥出更有力的支持作用；其次，在完善复杂高层与超高层建筑结构设计时，结构设计人员应该加强与工程施工人员的沟通，从而在外观效果、施工效果的角度上实现对建筑结构设计方案的优化，避免建筑结构出现后期转换的问题[2]。最后，由于计算机技术在结构设计过程中发挥了重要的作用，因此相关人员还应该积极采取有效的计算机软件，实现对结构设计方案更科学的优化。

3.2深入分析建筑结构设计指标，提高结构设计的合理性

建筑结构设计指标不仅是复杂高层与超高层建筑结构设计人员应该遵循的指标，也是保证复杂高层与超高层建筑结构设计合理性的重要因素。因此在设计建筑结构时，相关人员就应该加强对以下几点内容的重视，从而提高复杂高层与超高层建筑结构设计的合理性。一是地震荷载指标：在研究人员的深入分析下，发现超高层建筑结构自震周期在6秒至9秒之间，因此在地震荷载指标的影响下，建议复杂高层与超高层建筑结构设计中直线倾斜下降时间控制在十秒左右。同时在分析该项技术指标时，也要全面结合建筑周围的实际情况，从而保证评估结果能够满足建筑结构合理性的要求；二是风荷载指标：由于复杂高层与超高层建筑主要会受到地震以及风力的影响，因此相关人员还应该遵照当前所提出的风荷载指标对建筑结构设计进行全面评估，从而实现对建筑变形的控制，提高建筑居住的安全性。

3.3根据相关建筑结构设计规范，保证结构设计的抗震性

由于建筑结构直接影响着人们的生命安全，因此在建筑行业快速发展的背景下，国家制定了科学、合理的建筑结构设计规范。针对复杂高层与超高层建筑提出的设计规范，有以下两种：《高层建筑混凝土结构技术规程》和《高层建筑抗震规程》。要想保证复杂高层与超高层建筑结构设计更加合理，能够更好的满足建筑抗震性要求，相关人员在设计复杂高层与超高层建筑时，就要严格按照相关建筑结构设计规范进行设计工作。同时也要全面考虑到当前建筑项目所处的外部环境、需求的抗震类别以及施工条件，以保证复杂高层与超高层建筑结构设计抗震能力为建设目标。在按照相关规范设计后，利用相关分析方法对复杂高层与超高层建筑进行结构抗震性的深入分析。

3.4重视后期居住的舒适性，保证建筑结构设计的科学性

在复杂高层与超高层建筑结构设计中，除需要重视上述设计要点外，还需要考虑到后期人们居住的舒适性。一方面，这是当今社会人们生活水平提高后对建筑结构提出的要求，另一方面，也是复杂高层与超高层建筑必须达到的建设目标。由于复杂高层与超高层建筑竖向荷载相对较大，因此在前期施工以及后期居住中，都会出现一定的压缩变形问题[3]。基于此，为了保证后期人们能够居住的更加舒适，在进行建筑结构设计及施工过程中，就应该积极采取预变形技术，并通过计算机软件进行详细的模拟演练，从而保证建筑结构设计能够更加科学合理，更好的满足人们居住要求。

4总结

综上所述，相关结构设计人员在设计复杂高层与超高层建筑时，要深入分析建筑结构设计指标、相关建筑结构设计规范以及居住的舒适程度，从而保证设计人员能够设计出结构更加合理、抗震性能更高、科学性更高的复杂高层与超高层建筑结构方案，保证复杂高层与超高层建筑使用寿命与安全性，为人们居住、工作提供更安全的环境。

参考文献：

[1]刘国荣.试论超高层建筑结构的抗震性设计[J].中国新技术新产品,2015(11):118.

篇（2）

随着大中城市的发展以及人口的聚集，建设用地日趋紧张，这就为高层建筑的出现提供了广阔的发展舞台。随着建筑业的日渐成熟，高层建筑的结构越来越复杂多样化，外形的不规则性、建筑内部空间的尽可能宽敞及灵活性、竖向或低层的不规则和不均匀性，这些情况的出现往往难以满足《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》（下称《高规》）的条款，针对这样的问题必须采用一些特殊的方法来处理。

一、高层建筑结构设计的原则

1.1 高层建筑结构计算简图的合理化原则

计算高层建筑结构设计的基础是计算简图，则计算简图的合理性直接关乎到高层建筑的结构安全。由此可见，高层建筑结构设计必须坚持计算简图合理化原则。此外，必须把计算简图的误差控制到规范范围内，理由是高层建筑实际结构的节点并不单一。

1.2 高层建筑结构基础方案的合理化原则

一般而言，选择高层建筑结构基础方案的参考依据为高层建筑的地质条件。高层建筑结构基础方案的合理化要求对高层建筑的结构类型、施工条件、荷载分布情况、与邻近既有建筑物的关联性等因素予以综合考虑。高层建筑结构设计基础方案通常应确保最大化发挥地基的潜力。此外，高层建筑结构设计必须具备相应的地质勘查报告。

1.3 高层建筑结构方案的合理化原则

高层建筑结构方案的合理化是指高层建筑结构设计方案必须与结构体系和结构形式的要求保持一致，同时应满足经济性的要求，其中结构体系的具体要求为传力简单化、受力明确化。针对某些结构单元相同的高层建筑物，其结构体系也应该相同。

一般而言，高层建筑结构方案的合理化要求综合考虑工程设计需求、地理条件、施工材料、施工条件等因素，同时要求建筑的暖气、水、电等相互协调。

二、高层建筑结构设计中存在的问题

2.1、高层建筑结构受力性能

对于一个建筑物的最初的方案设计，建筑师考虑更多的是它的组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成。因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的。而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基上的承载力之间的关系。所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布做出总体设想。

2.2、高层建筑结构设计中的扭转问题

建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏，应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下。高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀。减轻结构的扭转振动，应使建筑平面尽可能采用方形、矩形涠形、正多边形等简面形式。

2.3、高层建筑结构设计中抗震的问题

对一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位控制轴压比，并设置约束边缘构件，是《高规》为保证剪力墙的延性，新增加的要求。在剪力墙约束边缘构件配箍特征值为λv/2的区段，规范允许配置箍筋或拉筋。所设拉筋应同时钩住墙体的水平分布筋（或箍筋）和竖向分布筋，而不能有一部分拉筋仅钩住墙体的竖向分布筋。当此区段的体积配箍率或拉筋的竖向间距不能满足规范要求时，应同时设置箍筋。

三、高层建筑结构设计解决对策

针对于在高层建筑结构设计中，存在着的高层建筑本身的原因以及连梁超筋现象、地下室外墙设计存在着的问题，设计人员应该根据建筑的实际情况，根据自身的设计经验，采取有效的措施进行解决，才能够不断的促进高层建筑结构设计的顺利进行，促进高层建筑顺利的施工和竣工。下面就针对于具体的措施进行分析。

3.1、配合专业了解工程

首先，设计人员需要进行全面的分析，充分的了解工程以及情况，不是拿到图纸盲目的建模计算或者是上机绘图，需要理解透彻建筑图的含义及意义，明确各个专业注意和配合，并且做统一的标准，确定原则和方案，必要的时候要组织各个专业的协调和相关的管理，使各个专业的条件图真正成为条件图，避免出图后出现调整引起的返工，浪费时间和精力。

3.2、建模处理

建模计算之前要处理好荷载计算，不要估算不精确的同时还存在着误差，要完整的准确的根据建筑做法和要求来输入，考虑是否施工活荷载的不利影响，楼梯口的输入局部开洞口，飘窗部分的处理地方，要运用专业知识来计算或处理，这样减少误差，也减少计算工作量。

3.3、收集数据资料

准确的计算出建设工程所处的地理位置的制约条件，以及设计要涉及的所有数据和资料，都要提前收集好，等要用到的时候能够很快的查阅到，方便工作的需要，而且对于一些特殊的建筑还要根据经验来确定各种数值的参数取值，收集设计所需要的资料和规范，根据不同地域工程类型准确计算参数，可以使设计计算更加的可靠。

3.4、保护装置

为了确保安全，要在电源处安装与进户线连接，形成保护接零系统，引用各个插座的接地和不带电的金属外壳，总配电箱的熔丝和分支熔丝应该相配得当，用电设备发生故障时应得到保护，高层房屋住宅应该安装防雷保护装置，确保使用者的安全，有计算机房的要设计屏蔽网，防外漏干扰。

四、结束语

综上所述，高层建筑结构设计是高层建筑的灵魂，关系到整个建筑的安全及可行性，同时高层建筑行业与高层建筑结构设计是一个彼此影响、相互关联的整体，高层建筑行业的深入发展需要高层建筑结构设计的支撑，直接关乎到高层建筑行业的可持续发展。

参考文献：

[1]黎藜，李志 高层建筑结构设计浅析[J]-中华民居2010（9）

[2]陶忠，张耀春，韩林海，王光远. 关于高层建筑结构选型设计的初步探讨[J]-哈尔滨建筑大学学报2012（1）.

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中图分类号：TU973 文献标志码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（c）-0054-01

由于社会以及科技的快速发展，高层建筑结构设计的优化作为我国高层建筑工程设计管理中的重要一环，其主要的目标就是在于提升高层建筑的结构合理性和经济性。但是在我国高层建筑结构设计的优化过程中还存在很多的问题，无论是管理体制方面还是在具体的实施过程中，都存在很多的不足之处，所以我们需要加强高层建筑结构设计的优化工作，保证各个环节都能够做到科学严谨、合理，从而使得高层建筑结构设计的优化能够得到最大程度的保障，为我国的经济发展做出应有的贡献。而作为高层建筑结构设计的工程师，就应当肩负起自身职责，做好高层建筑结构设计的优化工作。

1 高层建筑结构计算中要点与优化策略

1.1 高层建筑结构计算中计算软件选用的优化

在利用结构处理时，需要按照实际情况选择适当的计算软件进行处理，在选择三维空间分析软件时不能选取力学模型相同的，特别是在遇到受力比较复杂的情况下，譬如在对框支剪力墙进行分析的过程中，因为其产生了多次的变换，所以选择软件的过程中需要特别注意。同时在分析局部受力比较繁琐的构件时，还需要根据分析的结果对配筋设计进行改动。

1.2 高层建筑结构计算中计算参数取值的优化

（1）将抗震功能加入建筑结构设计过程时，需要考虑结构的平扭转耦联，将其加到结构计算的过程中，要保证振型数等于或者大于十五，多塔结构的振型数需哟大于或者等于九倍的原振型数，同时还需要保证振型参与质量大于等于结构总质量的90%，如果达不到这个要求，就会在后面的计算过程中出现较大的误差，计算结果也不再具有参考意义。

（2）对高层建筑结构的内力位位移计算时，如果只把考虑梁、柱等关键部位结构构件的刚度，而不计算非承重结构构件的刚度，那么最终测量计算出来的自振周期就会比实际测量的值大，这样最终设计出来的结构受到地震的作用也会相对较小。特别是在设计框架结构过程时建筑的刚度很大，这样就会导致，过多的实心墙体运用会使得整个周期实测值变小；运用剪力墙结构时，较少的砖块使用量能够保证墙体的刚度较小，这样就能够保证测量值和实际计算值之间的差距较小。因此在对建筑结构进行设计过程中，在考虑建筑结构的抗震性能时需要将非承重结构的刚度等因素考虑进去，使用数据时也需要结合非承重墙相关方面的数据，通过一定的计算进行相应的改动，但是现在很多建筑设计师在对结构设计进行改进时，通常都是利用软件的默认值1.0，这样就会导致很多有其他结构的建筑都会存在很大的安全隐患，抗压抗震能力十分微弱。

2 高层建筑结构设计中的要点与优化策略

2.1 高层建筑结构设计中梁柱构造措施的优化

一旦当梁的腹板高度hW≥450 mm，在梁的两个侧面应该按照高度配置纵向安排钢筋，每侧纵向钢筋的截面面积不应该比腹板截面积（bhW）的0.1%还要小，同时间距不应该比200 mm大。在实行抗震设计的过程中，框架柱应该达到剪压比的需要，它的截面关键应该让轴压比来掌控。不过在结构设计里面常常会产生轴压比μN达上限甚至超限的现象，但箍筋的体积配箍率ρV却无法达到规程需要的状况。这就违背了框架柱的强剪弱弯准则，同时对柱的延性产生了一定的作用。

2.2 高层建筑结构设计中过渡层设计的优化

如果剪力墙结构设计在过渡层或者转换层里面，比如底层框架剪力墙结构，这种结构在应对地震时能够展现出最大的抗剪切力合抗倾覆力矩，而且这种结构不利于它在地震中的受力。而且，因为受到了垂直均匀荷载的作用，转换层或者过渡层在受到剪力墙压剪以及拉剪作用，结构的横向荷载发生作用，会导致转换层或者过渡层剪力墙结构受到的很像承载力减少，同时结构的抗裂性也会降低。通过实验不难发现，一旦结构中的反复横向荷载和垂直同时作用时，转换层或者过渡层所受到的横向荷载以及承载力就会减少很多。可是如果按照平常的检验和计算对其进行检验时，如果结构的垂直荷载或者结构高跨比较小时，那么最后估算出来的剪力墙承载力就会比较大，这样会导致整个建筑的安全系数较低，抗震能力较弱。因此，在设计建筑结构转换层或者过渡层时应该在每个结构部分里加入构造柱和圈梁，这样就能够形成一个类框架系统，整个系统的抗震能力就得到了显著提升，结构过渡层或者转换层传送剪切力更加灵敏，延展性等各方面的性能会大大增强，整个建筑会更加趋于安全。

3 结语

总而言之，由于我国社会主义经济建设的大踏步快速发展，我国正在进行的高层建筑结构设计的优化，在高层建筑工程发展中慢慢体现出了极其重要的作用。在当前国内外经济形势的一片大好的发展背景下，加强高层建筑结构设计的优化管理，有着非同寻常的作用。与此同时，通过对高层建筑结构设计的科学优化，能够促进投资成本在工程项目的质量安全和环保节能等方面进行合理而均衡的分配，从而使高层建筑项目获得更高的增值，并进一步推动我国经济建设以及城市化步伐的加快。而负责高层建筑结构设计优化的相关人员，要对这些工作有充足的把握。在这种情况下，才会完成好高层建筑结构设计的优化等一系列工作，进而保证高层建筑工程项目设计管理的顺利进行。

参考文献

[1] 刘欣.提高建筑结构设计安全度问题的探讨[J].中国新技术新产品，2010（10）.

[2] 潘云丹.建筑结构设计中值得注意的若干问题[J].黑龙江科技信息，2010（3）.

篇（4）

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

一、高层建筑结构设计的特点

（一）水平荷载起着决定性作用

在高层建筑中水平荷载成为结构设计考虑的决定性因素。一方面，高层建筑物多在十五层之上，其自身重量会与使用荷载会导致结构中竖向构件产生轴力。而高层楼房自重与楼面使用荷载在竖向构件中引起的轴力与弯矩的数值和楼房高度只是呈一次方正比。另一方面，根据力学原理，风荷载、地震作用等水平荷载的大小与结构的动力特性有密切关系，对结构产生倾覆力矩在构件中引发的轴力与楼房高度则呈二次方正比。对此，高层建筑结构设计过程中应注重水平荷载问题，以保证高层建筑整体高度与弯矩值成正比。

（二）结构侧移是重要控制指标

在高层建筑结构在设计中，结构的侧向位移会在水平荷载作用下以及新材料、新建筑形式的应用下随着建筑物高度的增加而不断增大，出现侧向变形的几率也会增加。如果结构的侧向位移控制不好，很可能会使填充墙等建筑装饰出现开裂，甚至会发生房屋侧塌而危害人民的生命财产安全，所以高层建筑结构设计中应注重将高层建筑结构的侧向位移控制在合理的限度内，以保证建筑物质量安全。

（三）结构延性尤其重要

由于高层建筑物结构相对更柔和，在发生地震或者地基不规则沉降时会增加结构变形的几率，也会使结构变形更大。对此，高层建筑单位应在结构设计过程中应注重对构造采取适当的措施，以保证结构能够具有足够的延性，从而有利于使高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍能够具有较强的变形能力。同时，高层建筑结构设计还应考虑地震荷载，注意加强抗震设计，以保证高层建筑结构具备良好的抗震性能。

二、现阶段高层建筑结构设计应注意的问题

（一）高层建筑结构超高现象严重

我国高层建筑结构设计的高度具有严格的控制，且抗震规范与高层规程已制定了新的限制高度与设计方法要求，分为A级高度与B级高度两个标准。但目前高层建筑结构设计过程中超高问题比较普遍，存在不少高层建筑结构设计没能严格遵守国家规定的结构体系最大适用高度，而是忽视抗震规范高度限制与高层建筑处理措施和设计方法的要求变更，使施工图纸审查没能得以通过，从而导致建筑工程工期与造价等造成巨大的影响。

（二）短肢剪力墙的设置问题

目前我国高层建筑设计规范对于短肢剪力墙已经作出明确的定义与新的规定，对于短肢剪力墙在高层建筑结构设计中的应用也提出了具体的要求。但现实中，存在不少高层建筑单位在结构设计过程中没有注重减少采用或者不用短肢剪力墙，造成建筑工程后期设计工作出现麻烦，也为建筑工程竣工质量检验造成问题。此外，我国现行高层建筑结构设计中的抗震设防标准相对较低，具体的抗震计算方法不够精确、构造安全度也不够高，使得结构失效损失加大。

（三）地基与基础设计不标准

高层建筑结构设计的地基与基础阶段的设计好坏对工程后期设计以及整体设计工作的进行产生重要的影响，也是高层建筑工程造价的决定性因素。倘若高层建筑没有做好地基与基础设计，所造成的问题很可能会导致巨大的损失。地基与基础设计需要根据高层建筑结构设计所在地形、地质条件以及当地的经济状况等，但在实际工作中，有的高层建筑结构设计单位没有对施工当地进行深入调查与了解，不能熟练掌握各种地基基础类型与设计处理方法，使得地基与基础设计不能达到国家规定的标准，从而很容易导致后期工作难以顺利进行。

三、提高高层建筑结构设计水平的措施

（一）进行科学的概念设计

在高层建筑结构设计过程中应注重考虑结构的平面布置与刚强度，应根据建筑具体情况使高层建筑的平面布置简单而规则，尽量减少凸出或凹进等复杂结构。同时，可以通过进行科学、合理的概念设计促进设计方案更合理化与人性化，增加结构自身抵抗扭转的性能与减少因为地震作用引发的建筑结构扭转问题，从而使结构设计工作更完善。

（二）建立合理的结构体系

在高层建筑结构设计工作中选择合理的结构体系很重要，设计师应根据建筑工程的实际要求与当地人文环境等进行科学、合理的结构体系选型。现阶段我国高层建筑结构设计体系多采用简体结构体系、框架结构体系、抗震墙结构体系、板柱—抗震墙结构体系、框架—抗震墙结构体系等，每一种结构体系都有优缺点，其适用环境也不相同，设计师应在建筑工程具体要求与理论和计算方法的基础上，进行科学、合理的结构体系，以保证高层建筑结构的安全性、经济性以及可靠性，从而有效提高建筑工程的质量与安全。

（三）加强结构构件设计

首先，高层建筑结构设计单位应注重合理增加抗弯结构体系的有效宽度，调整结构的抗侧刚度。通过增加抗弯结构的宽度可以增大抵抗力度，有利于减小抗倾覆力，从而有效提高整个建筑结构的抗侧刚强度。其次，可以根据高层建筑工程实际情况采用框架与剪力墙组合而成的结构体系，即框架—剪力墙结构体系，这样不仅可以承受更高的水平负载力，而且经济实用、布局灵活多样，从而有利于延长高层建筑的使用寿命。

（四）进行科学计算

在进行高层建筑结构设计过程中，设计师科学、准确地进行各类数据的计算是不可避免的。设计师应注重结合高层建筑结构的实际具体情况选取合适的计算模型，并注意在进行概念设计时尽量简化计算过程，从而有利于保证设计工作的时效性。随着各种专业计算机软件与工具的广泛应用，设计师需要熟悉掌握其操作流程，从而可以在将各种实地测量数据输入到系统后短时间内计算出所需的各种专业数据，不仅可以提高设计师的工作效率，而且增强了设计方案的准确性。

四、结束语

总之，随着我国高层建筑事业的快速发展，高层建筑结构设计要求越来越高。在结构设计过程中不仅需要考虑建筑工程的具体情况，而且还得需要考虑建筑的安全性、抗震性、经济性等。对此，设计师应不断应用新的理念与方法、积累良好的经验，以最大限度提高高层建筑结构设计的合理性、安全性、经济性与可行性。

篇（5）

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：

1 高层建筑结构设计的基本要求

基础设计在设计的时候应当最大限度地发挥出建筑地基的潜力，在必要的时候还可以对地基变形进行验算。基础设计应该有详尽的地质勘探报告，在一般情况来说，同一个结构单元最好不要采取两种不同的基础类型。

在高层建筑构造设计中，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境以及施工条件等情况进行整体分析，并且要与建筑、水、电、暖等专业进行充分协调，同时在此基础之上对建筑结构进行选型，确定结构方案，在必要的时候还应该对多方案进行比较、择优。

在高层建筑构造设计中，为了保证建筑结构安全应当选择恰当的计算简图。计算简图中应当有相应的建筑构造措施作保证。实际的建筑构造节点一般不可能只是纯粹的铰接点或刚接点，但是必须要与计算简图的误差在构造设计的许可范围之内。

在高层建筑构造设计中，要坚持“强剪弱弯、强柱弱梁、强压弱拉”的原则；要注意构件的延性；注意钢筋的锚固长度；加强薄弱部位；把温度应力的影响考虑在内。

在高层建筑构造设计中，考虑均匀、规整、对称的原则；考虑抗震的多道防线；避免出现薄弱层。

2 高层建筑结构设计的特点

随着我国经济社会的发展，城市化的速度逐渐加快，随之而来的问题也越来越多，建筑用地面积的缺乏就是一个重要的问题，因此在有限的土地面积上的建设高层建筑来增加住房面积。城市中高层建筑的数量不断增加，高层建筑的结构也是趋于多样化，因此高层建筑的结构设计也逐渐成为高层建筑结构工程设计工作的重点和难点。

2.1高层建筑结构设计中的水平力

在多层建筑的结构设计里，通常是以重力为主要代表的竖向荷载来控制结构设计。但是，对于高层建筑来说，即使竖向的荷载依然是建筑结构设计中的一个非常重要的因素，但是起着决定性作用的却是水平荷载。这是由于建筑的自身重量与楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力与弯矩的数值，其值的大小仅与建筑高度大小成正比；而水平荷载对建筑结构产生的倾覆力矩，以及在竖向构件中所造成的轴力，与建筑物的高度大小的平方成正比。并且对于一定高度的建筑而言，竖向荷载的大小基本上是一个定值，而水平荷载的数值是随着结构动力性的不同而有一定的差异的。

2.2结构侧移是结构设计的控制指标

在高层建筑结构设计中结构侧移是其关键因素，这一点是与多层建筑不同的。随着建筑物层数的增加，水平荷载下结构的侧移变形问题变得越来越严重，对于水平荷载作用下的侧移应当控制在一个特定的限度里。

2.3抗震设计要求高

高层建筑结构设计的抗震设防设计除了需要考虑竖向荷载和风荷载以外，建筑结构还必须具备较好的抗震能力，在结构设计中应当做到小震不坏、大震不倒。

2.4轴向变形

在高层建筑中，由于竖向的荷载数值非常大，可以在柱中产生非常大的轴向变形，因而会使连续梁中间支座处的负弯矩值的大小变小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值的大小增大；还会在一定程度上影响预制构件的下料长度，根据轴向变形的计算值的大小，对下料长度进行相应的调整；另外还会影响到构件剪力和侧移。

2.5结构延性

与低层建筑与多层建筑相比，高层建筑的结构更柔一些，当出现地震的情况，高层建筑的变形会更大一些。为了使高层建筑在进入塑形变形阶段以后仍然具备较强的变形能力，为了避免建筑倒塌，应该特别需要在建筑构造中采用恰当的方法，以保证高层建筑的结构具有一定的延性。

3 高层建筑结构设计的问题及对策

3.1结构的超高问题

在有关抗震规范以及高层规程中，对于建筑结构的总高度有着明确、严格的限制，特别是在新出台的规范中，针对以前的超高问题，不仅仅将原来的高度限制采用A级高度之外，还增加了B级高度，无论是处理措施还是设计方法都有了不少改变。而在实际的建筑工程设计中，有过由于未考虑结构类型转变的问题，致使施工图在审查时没有通过，要求必须重新调整结构设计或者召开专家会议进行进一步论证的案例，这对建筑工程的工期、造价等方面的影响非常大。因此，在高层建筑构造设计时必须严格按照相关规定，控制建筑总高度，以避免不必要的损失。

3.2短肢剪力墙的设置

根据新规范的相关规定，把墙肢截面的高厚比在4到8之间的墙定义为短肢剪力墙，经过大量的实验数据以及实际工程经验，对于短肢剪力墙在高层建筑中的应用添加了非常多的限制，所以，在高层建筑构造设计中，结构设计工程师应当尽可能少地采用最好是不采用短肢剪力墙。

3.3嵌固端的设置

现在的高层建筑通常都配置两层或者两层以上的地下室和人防，嵌固端一般会设置在地下室的顶板上，也有可能是设置在人防的顶板上，所以，在嵌固端的设置位置这个问题上，结构设计工程师通常会忽视由于嵌固端的设置问题所带来一些需要注意的地方，例如：嵌固端楼板的设计、在结构整体计算时的嵌固端的设置、嵌固端上下层的刚度比的限制、结构抗震缝的设置与嵌固端位置的协调性、嵌固端上下层的抗震等级的一致性等问题，如果忽视其中一个方面就极有可能导致在后期设计时的工作量全部放在结构设计的修改上，甚至是为建筑的安全埋下伏笔。因此，在高层建筑结构设计中应当把与嵌固端的设置相关的问题考虑进去，以免设计后期的麻烦。

3.4高层建筑结构的规则性

新出台的规范在高层建筑结构的规则性上与以前的规则有较大的不同，新规则在这方面增加了比较多的限制条件，不像以前那么宽松，例如：嵌固端上下层的刚度比信息、平面规则性信息等内容，并且，新的规范还采用了强制性的条文明确规定：高层建筑不应当采取严重不规则的结构体系。所以，结构设计工程师必须严格注意新规范中的这些限制，以避免在后期施工图的设计工作中形成被动的局面。

4 结束语

近几年来，随着人们对住房面积和建筑审美的需求，城市中的高层建筑越来越多，其结构越来越多样化，相应的高层建筑设计也就越做越复杂。高层建筑结构设计与多层建筑结构相比较，结构设计与建筑施工的其他工作相比占有更重要的地位，不同结构体系在细节设计中都有不同的设计特点。一个合格的高层建筑结构设计不仅仅是要保证高层建筑的安全，而且还要保证建筑结构的合理性和经济性。在高层建筑结构设计中，高层建筑应该做到结构功能同外部条件相一致，结构的功能要与经济性相协调。为了更好地做好结构设计，应当用概念设计来检测计算设计的合理性。其中结构计算的主要指标有周期、周期的扭平比、剪重比、位移比等，这些指标都应当满足高层建筑结构设计的规范要求，还要注意高层建筑构造设计的细节问题。

参考文献：

[1] 胡丽荣.概念设计在建筑结构设计中的应用意义[J].黑龙江科技信息,2010,(07).

[2] 包乐琪 郭玉霞 陈绪坤.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导,2011,(14).

[3] 刘建立 王礼辉 郭松立.概念设计在建筑结构设计中的应用探究[J].建材与装饰,2012,(03).

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中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：

1高层建筑结构设计体系需注意的问题

在高层建筑结构设计中，在设计体系的选择上需要注意以下几个方面的问题：

1.1在设计体系中要注意保证建筑结构的规则性

在高层建筑结构设计中有固定的规范作为依据，随着我国建筑业的快速发展，高层建筑结构设计的规范也在逐渐更新，在现行的新规范中，对于高层建筑结构的规则性做了详细的说明。例如：高层建筑不应采用严重不规则的结构体系。所以，建筑设计师要尽量保证建筑结构的规则性。

1.2在设计体系中要注意保证高层建筑的整体高度不能超高

在高层建筑的设计与建设过程中，并非越高越好，而应该根据抗震要求和实际需要设计高层建筑的整体高度。在目前的高层建筑设计与建设过程中，必须要充分考虑建筑抗震需要，并考虑高层建筑物的稳定性，注意建筑物的高度要与地基和主体设计相配套，切不可盲目的追求建筑物的高度，而忽视了安全性和稳定性。

1.3在设计体系中要注意选取合理的位置作为嵌固端

目前的高层建筑普遍设置了地下室和人民防空设施，对嵌固端的位置选择可以设置在地下室，也可以设置在人民防空设施顶端，在嵌固端的选择中，建筑设计师应该特别注意嵌固端选择带来的安全问题，应该既保证嵌固端刚度要求，又要保证嵌固端上下的抗震性能一致。除此之外，还要对嵌固端的整体结构进行设计计算。

1.4在设计体系中要注意根据实际设置短肢剪力墙

在高层建筑的设计体系中，短肢剪力墙的概念是墙肢截面高厚比为 5～8 的墙称作短肢剪力墙。由于短肢剪力墙的作用比较特殊，在实际的高层建筑设计中应用的比较少，如果设置了短肢剪力墙，容易给后续设计带来麻烦，所以，短肢剪力墙的设置要根据实际进行。

2高层建筑结构设计注意事项

在高层建筑结构设计的过程中，必须要做好结构计算和分析工作，要对结构的合理性和设计强度进行详细的计算，用数据作为设计的重要依据。在高层建筑结构设计所执行的新标准中，对于结构计算和分析做了不同程度的调整，对原有的结构计算和分析进行了有益的补充。因此，我们在高层建筑结构设计中，要合理运用新标准，并在以下几个方面加以注意：

2.1要合理选择高层建筑的结构形式

在选择高层建筑的结构形式的时候，不但要考虑到建筑的美观性，还要考虑到结构形式的选择是否合理，是否符合整体的安全性和稳定性的要求。在选择的过程中，一定要执行高层建筑设计的新标准和新规范，使高层建筑的结构形式符合平面规则。

2.2要合理设计高层建筑的总体高度

在上面的建筑设计体系中我们已经对高层建筑的总体高度做了探讨，在这里我们还要继续明确这一点。高层建筑的总体高度除了要符合使用要求之外，还要符合高层建筑整体的安全性和稳定性的要求，只有满足这两项要求，高层建筑的总体高度才是合理的。

2.3要做好高层建筑的地基与基础设计工作

高层建筑和其他建筑物一样，地基和基础是关键，如果没有坚固的基础，高层建筑将无从谈起。在地基与基础设计的过程中，首先要对地质条件进行充分的了解，其次要根据地质条件选择地基设计方法，最后要将地基与基础设计工作与整体计算结合在一起。

2.4要做好结构件之外的普通构件的强度计算工作

在高层建筑中，除了主要结构件之外，还有一些在外墙及房顶上起到美观作用的普通构件。虽然这些普通构件对整个建筑物不起结构支撑作用，但是由于风阻以及载荷等原因，需要考虑这些普通构件对建筑物的影响，因此需要做好普通构件的强度计算工作。

3高层建筑结构设计特点分析

在高层建筑结构设计中，要想做好设计工作，获得满意的设计方案，就必须对高层建筑结构设计的特点进行分析，把握其设计要点。通过多年的高层建筑结构设计发现，高层建筑结构设计具有以下特点：

3.1高层建筑的水平载荷是保证安全性和稳定性的重要因素

高层建筑的水平载荷是结构设计中必须要考虑的因素，因为高层建筑与普通建筑不同，楼房的自身重量和楼房侧面的载荷在楼房纵向的构件会引起轴力和弯矩的变化，这些数值变化都关系到高层建筑的水平载荷。只有处理好了水平载荷，在能有效保证高层建筑具有较强的稳定性。

3.2高层建筑在结构设计中一定要防止出现轴向变形

在高层建筑结构设计中，除了要保证水平载荷外，还要控制好轴向变形，使轴向变形在可控的范围之内。由于高层建筑的纵向载荷较大，会引起主体立柱的轴向变形，如果轴向变形过大，将导致跨中弯矩与端支座弯矩变大，影响整体的结构的稳定性和安全性，会造成一定程度的侧移动。

3.3高层建筑在结构设计中必须要考虑侧移的因素，并加以控制

除了以上两个特点之外，在高层建筑结构设计中，我们还要避免产生侧移。对于侧移的危害我们都有了解，不但危害高层建筑的寿命，而且极大的危害了高层建筑的安全性和稳定性。所以，我们要充分考虑到高层建筑与普通楼房的差异，在设计中要充分考虑侧移的因素，并加以控制。

3.4高层建筑在结构设计中要保证一定的结构延性

由于高层建筑的高度决定，高层建筑的整体结构要偏柔一些，一旦遇到地震，发生的形变也比较大。为了保证高层建筑在发生变形之后能够及时的恢复原有的形状，避免垮塌，就要在结构设计的时候，充分考虑这一因素，保证高层建筑的结构具有一定的延性，使高层建筑能够在一定的范围进行形变。

4如何解决高层建筑结构设计的扭转问题

建筑的三心通常是指结构重心，刚度中心以及几何形心，因此，在设计高层建筑的结构时，应当特别注意最大限度地将建筑的三心融汇在同一点上，也就是要保证高层建筑的三心合一。高层建筑结构的扭转问题具体指的是在设计高层建筑的结构时，没有切实的保证三心合一，因此，在水平荷载的作用之下，扭转振动效应便产生了。为了有效地防止由于在水平荷载所导致的扭转破坏，因此就必须在建筑结构的设计阶段，来对结构形式与平面布局进行科学及合理地选择，最大限度地保证建筑物的三心合一。

篇（7）

引言

我国科学技术不断进步，高层建筑结构优化设计是我国高层建筑设计与管理中较为重要的一个环节，其主要的目标就是在于提升高层建筑的结构合理性和经济性。但是，在我国高层建筑结构设计的优化过程中还存在很多的问题，无论是管理体制方面还是在具体的实施过程中，都存在很多的不足之处，所以我们需要加强高层建筑结构设计的优化工作，保证各个环节都能够做到科学严谨、合理，从而使得高层建筑结构设计的优化能够得到最大程度的保障，为我国的经济发展做出应有的贡献。

1 高层建筑结构设计的重要意义

目前，我国高层建筑结构设计大多数是运用钢筋混凝土作为最基本的材料。钢筋混凝土具有造价低、来源丰富、形状多样等特点，可以实现结构设计师的各种创意设计，还能有效地节省钢材。钢筋混凝土结构在耐久性、耐火性以及承载能力方面有着明显的优势，并且通过建筑设计师的巧妙设计，还能实现非常理想的抗震性。钢筋混凝土结构也有一些缺点，例如：断面大、自重大，而且费模费工。

伴随着社会的进步与发展，人们生活水平不断提高，高层建筑也正在飞速发展，并形成更具有商业化、城市化以及工业化的结果。科学技术的不断进步，出现的轻质高强的材料，为高层的建筑发展提供了有利的条件。近些年以来，高层建筑在世界各地不断涌现，因此，对高层建筑的结构设计特点与结构进行全面的了解成了首要的问题，唯有如此，才能达到先进的，安全的并且能保证质量的设计产品，才能真正提高高层建筑结构设计的品质，进而满足人们居住的条件。社会经济的快速发展，对高层建筑的结构设计来讲起到很大的促进作用，同时，对设计的质量也提出更高的要求，要把高层建筑结构设计的质量提高到更高的档次，就必须提高建筑设计师的设计水平，并且要把握结构设计中的独特的特点，把这些重要的要素结合在一起并进行有效的运用，才能实现高层建筑结构设计的完美品质。

2 高层建筑结构计算中要点和优化策略

2.1 优化高层建筑结构计算中的计算软件选用

在进行高层建筑结构设计时，应该按照实际情况选择适当的计算软件进行处理，在选择三维空间分析软件时不能选取力学模型相同的，特别是在遇到受力比较复杂的情况下，譬如在对框支剪力墙进行分析的过程中，因为其产生了多次的变换，所以选择软件的过程中需要特别注意。同时在分析局部受力比较繁琐的构件时，还需要根据分析的结果对配筋设计进行改动。

2.2 优化高层建筑结构计算中的计算参数取值

首先，将建筑物的抗震功能考虑到建筑结构设计中时，需要考虑结构的平扭转耦联，将其加到结构计算的过程中，要保证振型数等于或者大于十五，多塔结构的振型数需要大于或者等于九倍的原振型数，同时还需要保证振型参与质量大于等于结构总质量的90%，如果达不到这个要求，就会在后面的计算过程中出现较大的误差，计算结果也不再具有参考意义。

其次，计算高层建筑结构的内力位位移时，如果只考虑梁、柱等关键部位结构构件的刚度，而不计算非承重结构构件的刚度，那么最终测量计算出来的自振周期就会比实际测量的值大，这样最终设计出来的结构受到地震的作用也会相对较小。特别是在设计框架结构过程时建筑的刚度很大，过多的实心墙体运用会使得整个周期实测值变小；运用剪力墙结构时，较少的砖块使用量能够保证墙体的刚度较小，这样就能够保证测量值和实际计算值之间的差距较小。因此在对建筑结构进行设计过程中，在考虑建筑结构的抗震性能时需要将非承重结构的刚度等因素考虑进去，使用数据时也需要结合非承重墙相关方面的数据，通过一定的计算进行相应的改动，但是现在很多建筑设计师在对结构设计进行改进时，通常都是利用软件的默认值1.0，这样就会导致很多有其他结构的建筑都会存在很大的安全隐患，抗压抗震能力十分微弱。

3 高层建筑结构设计中的要点与优化策略

3.1 优化高层建筑结构设计中梁柱构造

如果梁的腹板高度hW≥450mm，就应该在梁的两侧分别依照高度来配置纵向安排钢筋，每侧纵向钢筋的截面面积不应该比腹板截面积（bhW）的0.1%还要小，同时间距不应该比200mm大。在实行抗震设计的过程中，框架柱应该达到剪压比的需要，它的截面关键应该让轴压比来掌控。不过在结构设计里面常常会产生轴压比μN达上限甚至超限的现象，但箍筋的体积配箍率ρV却无法达到规程需要的状况。这就违背了框架柱的强剪弱弯准则，同时对柱的延性产生了一定的作用。

3.2 优化高层建筑结构设计中过渡层设计

假使剪力墙结构在转换层或者是过渡层中，例如：底层框架剪力墙结构，这种结构在应对地震时能够展现出最大的抗剪切力合抗倾覆力矩，而且这种结构不利于它在地震中的受力。而且，因为受到了垂直均匀荷载的作用，转换层或者过渡层在受到剪力墙压剪以及拉剪作用，结构的横向荷载发生作用，会导致转换层或者过渡层剪力墙结构受到的很像承载力减少，同时结构的抗裂性也会降低。通过实验不难发现，一旦结构中的反复横向荷载和垂直同时作用时，转换层或者过渡层所受到的横向荷载以及承载力就会减少很多。可是如果按照平常的检验和计算对其进行检验时，如果结构的垂直荷载或者结构高跨比较小时，那么最后估算出来的剪力墙承载力就会比较大，这样会导致整个建筑的安全系数较低，抗震能力较弱。因此，在设计建筑结构转换层或者过渡层时应该在每个结构部分里加入构造柱和圈梁，这样就能够形成一个类框架系统，整个系统的抗震能力就得到了显著提升，结构过渡层或者转换层传送剪切力更加灵敏，延展性等各方面的性能会大大增强，整个建筑会更加趋于安全。

4 结语

综上所述，我国高层建筑正在不断发展，高层建筑的结构设计正在不断优化，其在高层建筑工程发展中慢慢体现出了极其重要的作用。在当前国内外经济形势的一片大好的发展背景下，加强高层建筑结构设计的优化管理，有着非同寻常的作用。与此同时，通过对高层建筑结构设计的科学优化，能够促进投资成本在工程项目的质量安全和环保节能等方面进行合理而均衡的分配，从而使高层建筑项目获得更高的增值，并进一步推动我国经济建设以及城市化步伐的加快。而负责高层建筑结构设计优化的相关人员，要对这些工作有充足的把握。在这种情况下，才会完成好高层建筑结构设计的优化等一系列工作，进而保证高层建筑工程项目设计管理的顺利进行。

参考文献：

[1]李源新.高层建筑结构概念设计与高层剪力墙结构的优化[J].科技创新导报，2012（15）.

篇（8）

中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：

前 言：

高层建筑是相对于多层建筑而言的，评判一栋建筑是否为高层建筑通常以建筑的高度和层数作为两个主要指标。多少层数以上或多少高度以上的建筑为高层建筑，全世界至今还没有一个统一的划分标准。在不同国家和各国家的不同时期，其规定也有差异，这与一个国家当时的社会经济发展水平是密切相关的。

我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）规定，10 层及10层以上或房屋高度大于28m 的住宅建筑以及高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构为高层建筑。在结构设计时，高层建筑的高度一般是指从室外地面至檐口或主要屋面的距离，不包括局部突出屋面的楼电梯间、水箱间、构架等高度。

随着社会经济的发展和人口的不断增长，我国城市化水平不断提高，人口密度越来越大，可被利用的建筑用地越来越少，高层建筑的发展顺应了这种趋势，它至少具有三个方面的意义：一是节约用地；二是节省城市基础设施费用；三是改善城市市容。

1高层建筑的结构特点

高层建筑结构设计是针对高层建筑特性的建筑结构设计（Design of building structures):在满足安全、适用、耐久、经济和施工可行的要求下，按有关设计标准的规定，对建筑结构进行总体布置、技术经济分析、计算、构造和制图工作，并寻求优化的过程，有以下几个特点：

1．1应重视轴向变形

在采用框架——剪力墙或是框架体系的高层建筑中，边柱的轴压应力是要小于中柱的轴压应力的，所以边柱的轴向压缩变形也是要更小的。房屋越高，这种轴向变形的差异值就会越大，这样就会导致连续梁中间支座沉陷，其负弯矩值就会很小，而相对的跨中正弯矩值以及端支座负弯矩值就会很大。在高层建筑中，竖向载荷通常较大，就会引起较大的轴向变形，连续梁中间支座的负弯矩就会变小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值就增大了。同时也会对预测构件的下料长度以及构件侧移和剪力产生一定的影响，所以必须充分的考虑到结构的轴向变形值。

1．2结构延性是设计时重要参考参数

和楼层较低的结构相比，高层建筑的结构具有更好的柔和度，地震时所发生的变形也会更大。所以怎样才能保证结构具有更好的延性呢?当其进入塑性变形阶段后，结构不会坍塌，就必须要有很强的变形力，在构造上就应制定一些相对的措施。

1．3水平荷载是决定性的因素

在多层以及低层的房屋结构中，通常都是以重力为代表的竖向荷载决定着结构设计。但是在高层建筑结构设计中，竖向荷载也会对结构设计产生影响，而起着决定性作用的还是水平荷载。主要原因是高层建筑的自重以及在竖向构件上使用的荷载所引起弯矩和轴力的数值，都只是与建筑高度的一次方成正比，然而因水平荷载所产生的倾覆力以及轴力，都是与楼房高度的平方成正比的；另外对一个高层建筑来说，竖向荷载基本上是固定的，而包括了地震作用和风荷载的水平荷载，却是随着结构动力特性的变化而变化的。

2选择合理的高层建筑结构体系及分析

2．1剪力墙结构体系

所谓的剪力墙结构体系就是指采用建筑物墙体作为抵抗水平荷载以及承受竖向荷载的体系。一般这种结构体系都是系于钢筋混凝土结构中的，这样水平的和竖向的荷载就全由墙体来承受了，剪力墙的开洞情况是影响其变形状态与受力特陛的最重要的因素。一般情况下，根据其受力特性的差异，一般可将单片剪力墙分为单肢墙、联肢墙、框支墙、小开口整体墙以及特殊开洞墙等类型。一般我们采用平面有限单元法对剪力墙的结构进行计算，这种方法不但适用于多种类型的剪力墙的结构计算，同时其计算的准确度也更高.

2．2框架结构体系

一般情况下，框架结构体系主要是用于钢筋混凝土结构和钢结构中，梁和柱通过节点组成了承载结构，框架所形成的建筑空间布置的十分灵活，并且还有很大的室内空间，使用起来更为方便。计算框架一剪力墙结构体系的位移和内力的方法有很多，而我们通常还是采用连梁连续化假定这种方法的。通过框架与剪力墙水平进行位移以及转角相等的位移协调，我们就可以建立相关的微分方程了。当然我们所采用的未知量以及考虑的因素都是差异的，解答的具体形式就也是有差异的了。而计算框架一剪力墙结构时，我们首先还是应将这种结构转化成等效的壁式框架结构，从而更好的利用杆系结构矩阵位移的方法进行求解。

2. 3筒体结构。

通常我们可将单个简体分为框筒、实腹筒以及桁筒。框筒就是框架通过减小肢距，从而形成的空间薄壁筒体；而实腹筒就是由平面剪力墙所形成的空间薄壁简体；如果是由桁架组成的筒壁，那么就是桁筒了。对于简体结构进行结构分析的方法一般有三大类：等效离散化方法、等效连续化方法以及三维空间分析，其中主要的等效离散化和等效连续化两种方法。等效离散化这种方法就是把连续的墙体离散成为等效的杆件，这样就能更好的采用适合杆系结构的方法进行分析了，核心筒的构架分析法以及平面构架子结构法构成了这种方法；而等效连续化这种方法就是把结构中的离散杆件进行等效的连续化处理的方法。主要有两种处理方法：首先应只在几何分布上对其连续化，这样能更好的使用连续函数描述它的应力，其次就是要在物理和几何上对其连续处理，将离散杆件看作是等效的正交异性弹性薄板，这样就能很好的应用分析弹性薄板的种种方法了。

3高层建筑结构相关的问题分析

3．1结构的规则性问题

我国的新版的结构设计规范与旧版的是有一定的差异的，最主要就是体现在新规范中增加了更多的限制条件。如果建筑结构的周期比和位移比超规范规定时，那么结构的抗侧刚度就是要大于结构的抗扭刚度的，结构就会有较大的扭转效应。对一些高层建筑结构来说，由于功能上的需求，下部基层的空间都是较大的，而上部又都是客房或是办公室，有很多的隔墙，这就导致了上下层的刚度有较大的差异，而在这个刚度发生变化下一层的位置处就应为薄弱层，并且要进行内力放大的处理。

3．2结构的高度问题

在我国的《高层建筑混凝土结构技术规程》中明确的规定了，设计时必须要充分的考虑到适用性与经济性的原则，同时也明确了几种较为常见的结构体系最大的适用高度。而这个适用高度也是现阶段我国的科研水平、施工水平以及经济发展水平所能达到的，与整个土木工程行业中的规范体系是较为协调的。但是在实际的施工建设中，还是有很多高层建筑的高度超过了这个适用高度。在相关的各类规范中，对于结构高度的要求还是较为严格的，所以也经常出现因为结构变更而导致了施工图纸审查不合格，从而大大的增加了工程的施工工期，并且也浪费了很多的人力、物力和财力。

3．3短肢剪力墙的设置问题

在我国新的《高层建筑混凝土结构技术规程》中，把截面厚度不大于300mm、各墙肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙定义为短肢剪力墙了，并且根据过往的实际的施工经验以及现阶段所进行的实验数据，在高层建筑结构设计中应用这种短肢剪力墙结构还是有很多的限制和要求的。因此，在进行高层建筑的结构设计时，应尽量的少采用甚至是不采用这种短肢剪力墙结构，避免为后续的设计工作带来不必要的麻烦，同时保证整个项目工程的施工质量。

4 结语

通过以上的论述，我们对高层建筑的结构特点、选择合理的高层建筑的结构体系及分析以及高层建筑结构相关的问题分析三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。我国高层建筑的建设工作的发展是十分迅速，然而高层建筑结构设计的质量却并不十分理想。在高层建筑结构设计的过程中，设计师们往往更重视结构计算的准确性，同时却也忽略了结构方案的实际情况，所以最后选择的结构方法不一定是最合理的。在今后的发展过程中，我们要遵循高层建筑的设计原则和设计理念，选择最为经济合理的高层建筑结构体系，做好高层建筑的建设工作，同时也保证我国的高层建筑行业得到更健康的发展。

参考文献

[1]苏英．高层建筑结构设计中的几个问题[J]．科技信息，2007．

[2]李淑彦．浅谈高层建筑结构设计要点[J]．商品混凝土．2012．

篇（9）

中图分类号： TU3 文献标识码： A 文章编号：

目前，房地产业发展迅猛，建筑结构设计工作被提上了重要议事日程。随着人们对生活质量要求的提高，对建筑结构的要求也越来越高。针对这样的背景，建筑结构设计工作更应当与时俱进，运用先进的设计理念、建筑技术与材料，进一步提高建筑设计的安全性、舒适性以及经济性。本文主要针对建筑结构设计的原则与要点进行简要论述。

1 建筑结构设计目标

在建筑设计中，结构设计要实现安全、适用和耐久的目标，立足于现有的建筑技术、材料，优化设计方案，推广新型技术与材料，科学选择结构类型与体系，为建筑质量提升奠定良好基础。首先，要保证建筑结构具有较高的安全性，不仅要能够承载正常状态下的荷载以及各种变形，而且在遭遇设计目标值之内的各种突发状况，如台风与地震等，仍然能够保持建筑结构的稳定，不出现全部倒塌状况。其次，要保证建筑结构的适用，要能够满足建筑适用的各种日常功能，不因为建筑结构设计短板而影响日常功能的发挥。另外，还要保证结构达到设计适用年限，体现结构设计的可靠性。

2 结构设计技术原则

2.1 强化抗震验算设计。在实施抗震验算过程中，要兼顾到不同场地区别，可以采取增加剪力墙的方式提升结构抗震效果。结构设计中可以将其设计为双向梁柱刚接体系，进一步提高垂直地震作用抗力，增强建筑结构应对突发地质灾害的能力。

2.2 雨篷阳台科学设计。对于跨度较大的阳台以及雨篷，不能够直接从填充墙理念出挑，要充分兼顾到梁的抗扭因素，较为科学的扭矩是梁中心线处板的负弯矩乘以跨度50%。

2.3 妥善处置电梯井壁。对于框架结构建筑的电梯井壁，应当以粘土砖进行砌筑，但不可使用砖墙进行称重，墙体重量应当以同层的梁进行承重，在其四角浇筑构造柱，增筑圈梁于门洞上部位。

2.4 暖沟进行防水处理。在地下水位处于较高状态时，要对暖沟进行防水处理，通常使用U 型混凝土暖沟，暖气管经防水管套通进室内暖沟。如建筑结构设计中有地下室，还要进行混凝土抗渗处理。

2.5 保持建筑布局规则。在建筑布局不够规则的背景下，对其进行结构设计，应当着眼于建筑的布局开展结构布置，采取与之相吻合的构造措施，提高结构设计质量。

3 建筑结构设计要点

3.1 有效提高建筑地基结构设计水平。地基沉降引起的构件破坏是建筑结构设计中应当充分考虑的因素，要从建筑、结构以及地基等方面实施综合控制，在运用桩箱或桩筏结合方式操作中，一定要确保箱体整体刚度达标，当土层起伏值较大时，要运用相同建筑结构下同一土层中的桩端，对液化因素的影响也要充分考虑。在软土层较厚的地区，要对地基进行处理来对建筑的沉降进行有效控制，处理方案应当结合地基特点、工程建设需要以及兼顾到安全性与经济性等方面因素，确保经过处理之后的地基能够满足强度以及变形等方面的技术要求。

3.2科学掌控高层建筑高宽比例幅度。按照《高层建筑混凝土结构技术规程》中的相关条款，高层建筑高宽比具有限值，通常情况下，应当结合考虑方向的最小投影宽度对高宽比进行测算，如果不适宜运用最小投影宽度进行测算的状况下，可以由建筑结构设计部门与技术人员对实际情况进行会商、研究之后确定最为科学的测算方法，确保不出现超限高层建筑设计。

3.3优化框支梁支放在剪力墙的设计。虽然高层建筑相关设计与技术规范中对框支梁支放在混凝土剪力墙上没有提出具体的要求，但是实际操作中等于对剪力墙施加了较大值的集中荷载，要对剪力墙设计进行优化。应当按照底部加强部位无翼墙的技术要求，以及对照框支柱截面高度限制技术规范、框支梁钢筋水平段锚固要求，科学确定剪力墙的厚度，确保技术与质量性能过关；对框支梁宽度范围内剪力墙设置暗柱，实施构造计算以及配筋处理，对框支梁传递的荷载实施局部抗力验算。

3.4全面贯彻强柱弱梁建筑设计理念。在建筑结构设计中运用强柱弱梁理念，主要目标是为了保障建筑物提高抗震效果而做出的一项重要举措，柱毁坏了会导致整个建筑物损毁，但是梁毁坏了只能产生局部毁坏，减小建筑物毁坏程度。建筑结构设计中，设计部门与人员应当牢记这一原则理念，对柱轴压比进行科学确定，并对柱断面及配筋设置优化调整，尤其是对边柱、角柱进行加强，重点是角柱加强，运用全柱加密箍筋并且配筋率大于百分之一，对框架柱进行全面强化，有效提高建筑物抗震性能。

4 建筑结构设计展望

当前，随着建筑学的发展以及信息化程度的提高、新型建筑材料的开发推广，建筑结构设计领域的发展也会与时俱进、日新月异。概念设计将会在建筑结构设计中展示更大的运用空间，其能够结合抗震设计的复杂要求，从宏观上进行合理抗震设计干预、计算，更加直观、精确地显示地震状态下结构的各种性能数据，从而优化抗震计算，提升设计水平。空间受力、塑性内力以及非弹性变形、时程分析等科学的设计理念与措施将会得到进一步推广运用。另外，新型建筑材料的研究与推广也会对建筑结构设计产生重要影响，更加高强度、轻质量和环保节能的新型建筑材料将会在建筑结构设计中发挥更为明显的作用。展望未来的建筑结构设计领域，新技术、新设备以及新材料的开发研究与运用，将会对整个建筑结构设计工作提供更多的便利条件，能够为建筑质量的提升发挥积极的作用。

综上所述，在建筑结构设计领域，设计部门与从业人员一定要充分认识建筑结构设计的重要性，坚持以严谨严肃的态度对待，深入研究各项技术要点，尤其是要强化对实践运用中出现问题的分析研究，并采取有效措施进行优化，有效提升建筑结构设计水平，实现建筑结构设计科学化、合理化与经济化目标。

参考文献：

[1] 王荣书.建筑结构概念设计探析[J]. 黑龙江科技信息. 2010(05)

篇（10）

Abstract: China as a big country, it is always the question of the development of the society forward a contradiction. Among them, the land for construction and for the problem and the life of people most closely related. Along with the social development process forward great, big cities house prices high, small city house prices all the way up the phenomenon will float for a long time, so high building will become solve urbanization process of the problems of the gastronome. But now with the high building more and more be developers and consumers, it has exposed. This paper through the high civil buildings on the structure of the subtle analysis, and then put forward the corresponding solutions and opinion planning.

Key word: high civil structure, building design, structure system

中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：

城市发展的进程必将伴随着土地价格的不断攀升，现代人们对生活质量的要求亦越来越高。建筑行业同样如此，民众对民用建筑的需求和要求一样逐渐增强，如何设计出令群众满意，且建筑自身安全性高、经济、舒适的房屋，已经成为当前建筑、结构设计师们首要考虑的问题。

一 高层建筑结构的特征和设计原则

高层建筑在经受由于风的外力所产生的横向荷载的同时，也要经受其竖向的荷载，并且还要十分注意其对地震的抵抗能力。一般情况下，影响高层建筑的主要因素就是外界地震和风力所产生的纵向及水平方向的荷载。其次，与低层建筑楼房相比，高层建筑的设计要更柔和一些，因此如果发生地震，这些建筑物的变形就可以更大一些。为了避免房屋倒塌，需要特别在建筑构造上采取一定的措施，以此来保证建筑足够的延展性。

考虑到上述结构设计特征，设计师在规划时必须要遵循一定的原则，才能保障高层建筑的安全性及居住的舒适性。

首先，选择合理的高层建筑结构计算简图。设计师们必须选择合理的结构计算简图。如果选择了不合理的计算简图，最后就很可能会造成结构安全事故的发生。鉴于此，我们经常说，高层建筑结构设计安全的前提就是合理的计算简图的选择。除此之外，设计师们要应该时刻要求自己采用相应的构造方法，以此来保证最终的安全。

其次，选择合理的高层建筑结构基础设计。我们在选择基础方案的时候，应该使各个地基具有的潜力得到最大限度的发挥，并且在一定的情况下要求进行地基变形的验算。正常情况下，设计师应该按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。如果没有高层建筑的详细的地质勘察报告，那么我们就要进行现场勘察，并且，想方设法获取周围建筑物的相关资料。在正常情况下，我们应该采用相同的基础方案去设计相同的结构单元。

第三，选择合理的高层建筑结构方案。满足经济性的需求，和满足结构形式以及结构体系的要求，是我们进行合理的结构方案设计所必备的三个要素。受力明确和传力简单是结构体系的两个要求。在相同的结构单元当中，我们当然应该选择相同的结构体系来处理，但是如果我们在地震区建立高层建筑，那么其应力就需要平面和竖向的规则。我们确定的结构方案，应该是在进行了地理条件的考察，工程设计的需求，施工条件的考核，以及材料的分析等基础上，并和建筑、电力、暖气和水等专业的综合协调下才确定的。

第四，对计算结构进行准确的分析。科技的进步使我们的计算技术被广泛的应用于建筑结构设计当中。但在当前市场上却存在着各种各样、众目繁多的计算软件，这样就导致我们采用不同的软件会得到不尽相同的计算结果。所以，建筑结构设计人员务必先要了解各种不同软件的使用范围和条件之后，再选择合适的软件进行计算。另外，往往由于计算机的程序和高层建筑结构的实际情况不尽相符，所以计算机在进行辅助设计的时候，会出现人工输入错误或者因为软件本身的缺陷而导致计算、结果不准确的问题，基于此，结构设计工程师如果得到计算机软件计算出的结构之后，必须进行核对，然后进行合理判断，这样才能得出准确的结果。

最后，高层建筑的结构设计要采用相应的构造措施。强柱弱梁，强剪弱弯 ，强节点弱构件，这是高层建筑结构在设计时的通用原则。因此，在设计师进行高层建筑结构设计的过程中，必须首先理解上述原则，然后掌握它，加强薄弱部位，对钢筋的执行端锚固长度给予足够的重视，并且还要重点考虑构件的延展性和温度应力对构件的影响。

二 对高层建筑结构的分析

多层和高层结构的差别其实主要就在于其层数和高度的不同，但从实际情况上来看，二者其实并没有本质的差别，它们都要抵抗竖向以及水平荷载的作用，从设计原理及设计方法而言，基本上是相同的。但是在高层建筑当中，我们往往要使用更多的结构材料来抵抗外界荷载，尤其是水平荷载。因此抗侧力结构就成为众多工程结构设计的主要问题。鉴于此，设计时我们往往要满足多种要求，尤其是自身有别于多层建筑的特殊要求和设计特点。

因此，我们在进行高层建筑结构的设计时，要重点把握以下几个方面：第一，水平荷载问题。随着楼层高度的增加，水平荷载会成为控制作用。因此，在水平力作用下结构是否优化，材料用量都有很大的差别。第二，随着楼层高度的增加，地震作用对高层建筑危害的可能性也在相应增加。所以，高层建筑的抗震设计理应受到设计师们的高度重视。第三，结构侧移日渐成为高层建筑结构设计中的重要因素。随着建筑高度的增加，水平荷载作用下结构的侧移变形会迅速增大，所以应该将结构在水平荷载作用下的侧移控制在一定的限度之内。

三 高层建筑结构设计问题分析及对策

首先，超高是高层建筑结构中普遍存在的问题。基于这个问题，我国的建筑规范对高层建筑结构的高度有着严格的规定。对于这个高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为A级高度，此外，还增加了B级高度，这就使得高层建筑在结构的处理及设计方法和措施等方面都有了改进。而在工程设计的实施过程中，由于建筑结构类型的改变而造成对高层超高问题的忽略，在施工图审查时将不会得到通过。这种情况下，会要求重新进行设计，另外，可能也会进行专家的会议论证等。如果一旦出现这种情况，那么整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。

第二，高层建筑结构设计中短肢剪力墙的设置。目前，我国的建筑新规范中，短肢剪力墙指的就是墙肢的截面的高度和厚度比在4～8之间且截面厚度不大于300mm的墙，2010版《高层建筑混凝土结构设计规程》对短肢剪力墙的设置有所限制，规程规定：抗震设计时，高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙，B级高度高层及9度区A级高度高层不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。因此，在高层建筑的结构设计中，我们必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。

第三，超高层建筑结构设计嵌固端的设置。我们知道，在一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。在地下室的顶板或者人防的顶板的位置设置高层建筑的嵌固端，结构工程设计人员必须考虑到嵌固端设置有可能会带来的问题。考虑嵌固端的的楼板的设计，综合分析嵌固端上下两层的刚度比，并且要求嵌固端上下两层的抗震等级是一致的。我们在进行高层建筑的整体计算时必须要考虑到嵌固端的设置问题。综合分析嵌固端的位置和高层建筑结构的抗震缝设置的协调问题。

篇（11）

1　高层建筑结构设计的意义及依据

1.1　概念设计的意义

高层建筑能做到结构功能与外部条件一致，充分展现先进的设计，发挥结构的功能并取得与经济性的协调，更好地解决构造处理，用概念设计来判断计算设计的合理性。

1.2　概念设计的依据

高层建筑结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质，设计和构造处理原则，计算程序的力学模型和功能，吸取或不断积累的实践经验。

2　高层建筑结构设计的特点

高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有；

2.1　水平力是设计主要因素

在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。

2.2　侧移成为控制指标

与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。

2.3　抗震设计要求更高

有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。

2.4　轴向变形不容忽视

高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安垒的结果。

2.5　结构延性是重要设计指标。

相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。

3　高层建筑结构设计的几个问题

3.1　高层建筑结构受力性能

对于一个建筑物的最初的方案设计，建筑师考虑更多的是它的空间组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。

3.2　高层建筑结构设计中的扭转问题

建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心，在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一，在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏，应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能地使建筑物做到三心合一。

在水平荷载作用下，高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀，减轻结构的扭转振动，应使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简面形式。在某些情况下，由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制，高层建筑不可能全部采用简面形式，当需要采用不规则L形、T形、十字形等比较复杂的平面形式时，应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内，同时，在结构平面布置时，应尽可能使结构处于对称状态。

3.3　高层建筑结构设计中的侧移和振动周期

建筑结构的建筑结构的振动周期问题包含两方面：合理控制结构的自振周期；控制结构的自振周期使其尽可能错开场地的特征周期。

(1)结构自振周期

高层建筑的自振周期(T 1)宜在下列范围内：

框架结构：T1=(0.1—0.15)N

框一剪、框筒结构：T1=(0.08-0.12)N

剪力墙、筒中筒结构：TI=(0.04—0.10)N

N为结构层数。

结构的第二周期和第三周期宜在下列范围内：

第二周期：T2=(1／3—1／5)T1；第三周期：T3＝(1／5—1／7)T1。

(2)共振问题

当建筑场地发生地震时，如果建筑物的自振周期和场地的特征周期接近，建筑物和场地就会发生共振。因此在建筑方案设计时就应针对预估的建筑场地特征周期，通过调整结构的层数，选择合适的结构类别和结构体系，扩大建筑物的自振周期与建筑场地特征周期的差别，避免共振的发生。

(3)水平位移特征

水平位移满足高层规程的要求，并不能说明该结构是合理的设计。同时还需要考虑周期及地震力的大小等综合因素。因为结构抗震设计时，地震力的大小与结构刚度直接相关，当结构刚度小，结构并不合理时，由于地震力小则结构位移也小，位移在规范允许范围内，此时并不能认为该结构合理。因为结构周期长、地震力小并不安全。其次，位移曲线应连续变化，除沿竖向发生刚度突变外。不应有明显的拐点或折点。一般情况下剪力墙结构的位移曲线应为弯曲型。框架结构的位移曲线应为剪切型t框一剪结构和框一筒结构的位移曲线应为弯剪型。